第二次课(共2学时)一、授课题目:单片机的内部资源和引脚配置二、教学目标和任务:1.对比STC15F2K60S2和STC89S52的内部资源,掌握STC15F2K60S2和STC89S52的共有资源以及STC15F2K60S2的独有资源。2.了解单片机的封装方式。3.掌握STC89S52芯片的引脚配置,并掌握STC15F2K60S2芯片引脚与STC89S52的不同。三、教学重难点:重点:STC15F2K60S2和STC89S52的共有资源以及STC15F2K60S2的独有资源。STC15F2K60S2芯片引脚与STC89S52的不同。难点:STC15F2K60S2和STC89S52的共有资源以及STC15F2K60S2的独有资源。四、授课过程:回顾:利用两分钟左右的时间简要回顾上节课主要知识点:地址总线、数据总线和STC15F2K60S2各字段含义。0.引入通过介绍STC的51系列产品引入STC15F2K60S2和STC89S52。基本配置系列:STC89(12T);STC90(6T);STC11/10(1T)。增强配置系列:STC12/15,1T包含PWM和ADC等模块。1
1 第二次课(共 2 学时) 一、授课题目:单片机的内部资源和引脚配置 二、教学目标和任务: 1. 对比 STC15F2K60S2 和 STC89S52 的内部资源,掌握 STC15F2K60S2 和 STC89S52 的共有资源以及 STC15F2K60S2 的 独有资源。 2. 了解单片机的封装方式。 3. 掌握 STC89S52 芯片的引脚配置,并掌握 STC15F2K60S2 芯片引脚与 STC89S52 的不同。 三、教学重难点: 重点: STC15F2K60S2 和 STC89S52 的 共 有 资 源以及 STC15F2K60S2 的独有资源。 STC15F2K60S2 芯片引脚与 STC89S52 的不同。 难点: STC15F2K60S2 和 STC89S52 的 共 有 资 源以及 STC15F2K60S2 的独有资源。 四、授课过程: 回顾:利用两分钟左右的时间简要回顾上节课主要知识点: 地址总线、数据总线和 STC15F2K60S2 各字段含义。 0.引入 通过介绍 STC 的 51 系列产品引入 STC15F2K60S2 和 STC89S52。 基本配置系列:STC89(12T);STC90(6T);STC11/10(1T)。 增强配置系列:STC12/15,1T 包含 PWM 和 ADC 等模块
本部分着重介绍12T、6T和1T的含义,并介绍PWM和ADC模块,使学生体会增强配置系列的优点。最后强调,STC15F2K60S2和STC89S52内核一样,STC15F2K60S2替换STC89S52芯片程序不用变,用STC89S52替换STC15F2K60S2系列时,只要没用到新功能即可。1.STC89S52硬件组成STC89S52硬件组成如图所示:数据存储器PO程序存储器P2RAM8KBFlashROMCPU特殊功能寄存器(运算器)(SFR)看门定时器/计数器中断(控制器)狗定串行口XTAL1系统16位3个时器XTAL2P1P318AT89S5218ALEEAPSENRESET图1STC89S52硬件组成要点:着重介绍各部分功能,使学生对单片机的内部资源及其作用有全面的了解。其中,CPU、RAM、ROM上节课介绍过,简要带过即可。其余各部分如下:看门狗:用于防止程序跑飞或者死机:串行口:串行通信并行口:PO、P1、P2、P3四组定时计数器:完成定时和计数功能中断:用于CPU对内部资源的管理、CPU和外界进行交互2
2 本部分着重介绍 12T、6T 和 1T 的含义,并介绍 PWM 和 ADC 模块,使学生体会增强配置系列的优点。 最后强调, STC15F2K60S2 和 STC89S52 内 核 一样, STC15F2K60S2 替换 STC89S52 芯片程序不用变,用 STC89S52 替换 STC15F2K60S2 系列时,只要没用到新功能即可。 1. STC89S52 硬件组成 STC89S52 硬件组成如图所示: 图 1 STC89S52 硬件组成 要点:着重介绍各部分功能,使学生对单片机的内部资源 及其作用有全面的了解。其中,CPU、RAM、ROM 上节课介绍过, 简要带过即可。其余各部分如下: 看门狗:用于防止程序跑飞或者死机; 串行口:串行通信 并行口:P0、P1、P2、P3 四组 定时计数器:完成定时和计数功能 中断:用于 CPU 对内部资源的管理、CPU 和外界进行交互
等。SFR:特殊功能寄存器,用于反应工作状态、管理内部资源、I/0口等。2.STC89S52和STC15F2K60S2资源对比2.1共有资源表1STC89S52和STC15F2K60S2共有资源STC89S52STC15F2K60S2BUSDB 8+AB 16DB 8+AB 16RAM256B2KBROM8KB60KB并行口4组32个6组38~42个串行口1个UART2个UART+1SPI中断6个14个定时/计数器TO、T1、T2TO、T1、T2+3CCPSFR32个79个1个1个WDT低功耗模式空闲模式、掉电模式空闲模式、掉电模式、低功耗模式12T1T机器周期要点:通过对比两个芯片的共有资源,强调共有资源方面STC15F2K60S2的优势,使学生对芯片硬件资源了解的更为透彻。2.2STC15F2K60S2独有资源3
3 等。 SFR:特殊功能寄存器,用于反应工作状态、管理内部资 源、I/O 口等。 2. STC89S52 和 STC15F2K60S2 资源对比 2.1 共有资源 表 1 STC89S52 和 STC15F2K60S2 共有资源 STC89S52 STC15F2K60S2 BUS DB 8+AB 16 DB 8+AB 16 RAM 256B 2KB ROM 8KB 60KB 并行口 4 组 32 个 6 组 38~42 个 串行口 1 个 UART 2 个 UART+1SPI 中断 6 个 14 个 定时/计数器 T0、T1、T2 T0、T1、T2+3CCP SFR 32 个 79 个 WDT 1 个 1 个 低功耗模式 空闲模式、掉电模式 空闲模式、掉电模式、 低功耗模式 机器周期 12T 1T 要点:通过对比两个芯片的共有资源,强调共有资源方面 STC15F2K60S2 的优势,使学生对芯片硬件资源了解的更为透 彻。 2.2 STC15F2K60S2 独有资源
内部高精度时钟(5~35MHz可调节);可编程时钟输出;内部高可靠复位:掉电唤醒引脚;8通道高速10位ADC;三通道捕获/比较单元。3.封装方式图解介绍PLCC、SOP、LQFP、PDIP四种封装方式,STC15F2K60S2的封装方式主要有LQFP-44,LQFP-32,PDIP-40,SOP-28,SOP-32,DIP-28。该部分需要强调的是:封装方式后面带的数字代表了引脚数目。4.引脚排布STC89S52和STC15F2K60S2的引脚排布分别如图2(a)、(b)所示,课本学习的是STC15F2K60S2,而这里介绍STC89S52的原因是:STC89S52更符合工程师们的使用习惯,使用STC15F2K60S2时,通常也会通过转接板将引脚结构变为STC89S52的样子。STC89S52的引脚常分为3类:a.电源时钟引脚:(4个)b.控制引脚;(4个)C.并行I/0口引脚。(32个)4.1STC89S52电源时钟引脚VCC、VSS:接电源XTAL1、XTAL2;接时钟4
4 内部高精度时钟(5~35MHz 可调节); 可编程时钟输出; 内部高可靠复位; 掉电唤醒引脚; 8 通道高速 10 位 ADC; 三通道捕获/比较单元。 3. 封装方式 图解介绍 PLCC、SOP、LQFP、PDIP 四种封装方式, STC15F2K60S2 的封装方式主要有 LQFP-44,LQFP-32,PDIP-40, SOP-28,SOP-32,DIP-28。该部分需要强调的是:封装方式后 面带的数字代表了引脚数目。 4. 引脚排布 STC89S52 和 STC15F2K60S2 的引脚排布分别如图 2(a)、 (b)所示,课本学习的是 STC15F2K60S2,而这里介绍 STC89S52 的原因是:STC89S52 更符合工程师们的使用习惯,使用 STC15F2K60S2 时,通常也会通过转接板将引脚结构变为 STC89S52 的样子。 STC89S52 的引脚常分为 3 类: a. 电源时钟引脚;(4 个) b. 控制引脚;(4 个) c. 并行 I/O 口引脚。(32 个) 4.1 STC89S52 电源时钟引脚 VCC、VSS;接电源 XTAL1、XTAL2;接时钟
T2/P1.0140V.cADOPO.OC40P4.5/ALET2EX/PL.1C2390.0ADI/PO.I2.7/A15.CCP23P120338PO.1AD2P0.2CP2.6/A14CCPI3-P1.3C+37PO.2AD3PO.3-P2.5/A13/CCPO.3PDIP40P1.4536P0.3AD4PO.4AP.4A12/ECT3SS235P0.4MOSI/P1.56ADSPOSEP2.3A11MOSL2MISO/P1.6734P0.522.2/A10/MISO2AD6P0.6)SCX/P1.7833P0.6ADT/PO.一/A9/SCLK232P0.7RST9P2.0/A8RSTOUTLOWRxD2/CCP/ADCO/PL.0RXD/P3.01031EA/VmPA.4RDTxD2/CCPO0/ADC1/PL.A10AAT89S$2P4.2/WRTXD/P3.11130ALE/PROGECISS/ADC2/PL38MOSIADC3/PLP4.IMISO3INTO/P3.21229PSENMISO/ADC4PL7INT3/TD2CCP2/CCP22INTI/P3.31328P2.7个1/OSCLK/ADCS/PLP3.6/INT2R:D2CCPL.2-TO/P3.4C1427P2.6XTAL2/RD3/ADC6PL6P3.5/TI/TOCLKO/CCPO226p2.5TI/P3.515A1AP3.4/TO/TICLKO/ECT2XIAL/TD_3/ADCIPL.7WR/P3.61625P2.4P33NVSS3/MCLKO/RST/P5.RD/P3.721724P2.3Vec18P3.2/NTOXTAL21823p2.2P3.1/xDT2P519XTALI1922P2.1Go2021P3.0RxDINT4/T2CLXOVa2021P2.0(a)(b)图2STC89S52和STC15F2K60S2的引脚排布4.2STC89S52控制引脚RST:复位EA*/VPP:第一功能:EA*外部程序存储有效,STC89S52ROM仅有8K,有时需要用到外部ROM,此时通过EA*进行选通,STC15F2K60S2程序FlashROM大小为6OKB,因此用不到该功能。第二功能:VPP编程脉冲。PSEN*:片外程序选通,由于STC15F2K6OS2用不到片外ROM,也不具备该功能。SALE/PROG*:第一功能:地址选通有效。该部分是难点,需要耐心为学生介绍地址选通功能如何实现AD由PO+P2实现,DB由PO实现,需要通过ALE区分PO给出的究竞是地址第八位信号还是数据信号。实现过程如图3所示:5
5 图 2 STC89S52 和 STC15F2K60S2 的引脚排布 4.2 STC89S52 控制引脚 RST:复位 EA*/VPP: 第一功能:EA*外部程序存储有效,STC89S52ROM 仅有 8K, 有时需要用到外部 ROM,此时通过 EA*进行选通,STC15F2K60S2 程序 Flash ROM 大小为 60KB,因此用不到该功能。 第二功能:VPP 编程脉冲。 PSEN*:片外程序选通,由于 STC15F2K60S2 用不到片外 ROM,也不具备该功能。 ALE/PROG*: 第一功能:地址选通有效。该部分是难点,需要耐心为学 生介绍地址选通功能如何实现。 AD 由 P0+P2 实现,DB 由 P0 实现,需要通过 ALE 区分 P0 给出的究竟是地址第八位信号还是数据信号。实现过程如图 3 所示: